| Step | Hyp | Ref
| Expression |
| 1 | | cayhamlem1.a |
. . 3
 Mat   |
| 2 | | cayhamlem1.b |
. . 3
     |
| 3 | | cayhamlem1.p |
. . 3
Poly1   |
| 4 | | cayhamlem1.y |
. . 3
 Mat   |
| 5 | | cayhamlem1.r |
. . 3
     |
| 6 | | cayhamlem1.s |
. . 3
     |
| 7 | | cayhamlem1.0 |
. . 3
     |
| 8 | | cayhamlem1.t |
. . 3

matToPolyMat   |
| 9 | | cayhamlem1.g |
. . 3
                     
                                                |
| 10 | | cayhamlem1.e |
. . 3
.g mulGrp    |
| 11 | | eqid 2622 |
. . 3
       |
| 12 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,
11 | chfacfpmmulgsum2 20670 |
. 2
    
         g 
 
              g             
                   
                          
                           |
| 13 | | elfzelz 12342 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
       |
| 14 | 13 | zcnd 11483 |
. . . . . . . . . . . . . 14
       |
| 15 | | pncan1 10454 |
. . . . . . . . . . . . . 14
       |
| 16 | 14, 15 | syl 17 |
. . . . . . . . . . . . 13
           |
| 17 | 16 | eqcomd 2628 |
. . . . . . . . . . . 12
           |
| 18 | 17 | adantl 482 |
. . . . . . . . . . 11
               |
| 19 | 18 | fveq2d 6195 |
. . . . . . . . . 10
                       |
| 20 | 19 | fveq2d 6195 |
. . . . . . . . 9
                               |
| 21 | 20 | oveq2d 6666 |
. . . . . . . 8
                 
                 
               |
| 22 | 21 | oveq2d 6666 |
. . . . . . 7
                
                   
            
                   
                     |
| 23 | 22 | mpteq2dva 4744 |
. . . . . 6
 
             
                   
                       
                   
                 |
| 24 | 23 | oveq2d 6666 |
. . . . 5
 
  g                            
                  g             
                   
                  |
| 25 | 24 | adantr 481 |
. . . 4
    
         g             
                   
             g                            
                       |
| 26 | | eqid 2622 |
. . . . 5
         |
| 27 | | crngring 18558 |
. . . . . . . . . 10

  |
| 28 | 27 | anim2i 593 |
. . . . . . . . 9
 
     |
| 29 | 28 | 3adant3 1081 |
. . . . . . . 8
 
 
   |
| 30 | 3, 4 | pmatring 20498 |
. . . . . . . 8
 

  |
| 31 | 29, 30 | syl 17 |
. . . . . . 7
 
   |
| 32 | | ringabl 18580 |
. . . . . . 7

  |
| 33 | 31, 32 | syl 17 |
. . . . . 6
 
   |
| 34 | 33 | adantr 481 |
. . . . 5
    
          |
| 35 | | elnnuz 11724 |
. . . . . . 7

      |
| 36 | 35 | biimpi 206 |
. . . . . 6
       |
| 37 | 36 | ad2antrl 764 |
. . . . 5
    
              |
| 38 | 31 | adantr 481 |
. . . . . . . 8
    
          |
| 39 | 38 | adantr 481 |
. . . . . . 7
   

                  |
| 40 | 28, 30 | syl 17 |
. . . . . . . . . . . . 13
 

  |
| 41 | 40 | 3adant3 1081 |
. . . . . . . . . . . 12
 
   |
| 42 | | eqid 2622 |
. . . . . . . . . . . . 13
mulGrp  mulGrp   |
| 43 | 42 | ringmgp 18553 |
. . . . . . . . . . . 12

mulGrp    |
| 44 | 41, 43 | syl 17 |
. . . . . . . . . . 11
 
 mulGrp    |
| 45 | 44 | adantr 481 |
. . . . . . . . . 10
    
        mulGrp    |
| 46 | 45 | adantr 481 |
. . . . . . . . 9
   

                mulGrp    |
| 47 | | mndmgm 17300 |
. . . . . . . . 9
 mulGrp  mulGrp  Mgm |
| 48 | 46, 47 | syl 17 |
. . . . . . . 8
   

                mulGrp  Mgm |
| 49 | | elfznn 12370 |
. . . . . . . . 9
         |
| 50 | 49 | adantl 482 |
. . . . . . . 8
   

                  |
| 51 | 8, 1, 2, 3, 4 | mat2pmatbas 20531 |
. . . . . . . . . . 11
 
           |
| 52 | 27, 51 | syl3an2 1360 |
. . . . . . . . . 10
 
           |
| 53 | 52 | adantr 481 |
. . . . . . . . 9
    
                  |
| 54 | 53 | adantr 481 |
. . . . . . . 8
   

                          |
| 55 | 42, 26 | mgpbas 18495 |
. . . . . . . . 9
       mulGrp    |
| 56 | 55, 10 | mulgnncl 17556 |
. . . . . . . 8
  mulGrp  Mgm                      |
| 57 | 48, 50, 54, 56 | syl3anc 1326 |
. . . . . . 7
   

                
           |
| 58 | | simpl1 1064 |
. . . . . . . . 9
    
          |
| 59 | 58 | adantr 481 |
. . . . . . . 8
   

                  |
| 60 | 27 | 3ad2ant2 1083 |
. . . . . . . . . 10
 
   |
| 61 | 60 | adantr 481 |
. . . . . . . . 9
    
          |
| 62 | 61 | adantr 481 |
. . . . . . . 8
   

                  |
| 63 | | elmapi 7879 |
. . . . . . . . . . . 12
                 |
| 64 | 63 | adantl 482 |
. . . . . . . . . . 11
 
                 |
| 65 | 64 | adantl 482 |
. . . . . . . . . 10
    
                  |
| 66 | 65 | adantr 481 |
. . . . . . . . 9
   

                          |
| 67 | | nnz 11399 |
. . . . . . . . . . . . . . . . 17
   |
| 68 | | peano2nn 11032 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . 18
     |
| 69 | 68 | nnzd 11481 |
. . . . . . . . . . . . . . . . 17
     |
| 70 | | elfzm1b 12418 |
. . . . . . . . . . . . . . . . 17
                         |
| 71 | 67, 69, 70 | syl2an 494 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
 
                     |
| 72 | | nncn 11028 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
   |
| 73 | | pncan1 10454 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
       |
| 74 | 72, 73 | syl 17 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
       |
| 75 | 74 | adantl 482 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
 
       |
| 76 | 75 | oveq2d 6666 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . 18
 
               |
| 77 | 76 | eleq2d 2687 |
. . . . . . . . . . . . . . . . 17
 
                     |
| 78 | 77 | biimpd 219 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
 
                     |
| 79 | 71, 78 | sylbid 230 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
 
                 |
| 80 | 79 | expcom 451 |
. . . . . . . . . . . . . 14
                   |
| 81 | 80 | com13 88 |
. . . . . . . . . . . . 13
                   |
| 82 | 49, 81 | mpd 15 |
. . . . . . . . . . . 12
                 |
| 83 | 82 | com12 32 |
. . . . . . . . . . 11
                 |
| 84 | 83 | ad2antrl 764 |
. . . . . . . . . 10
    
              
         |
| 85 | 84 | imp 445 |
. . . . . . . . 9
   

                        |
| 86 | 66, 85 | ffvelrnd 6360 |
. . . . . . . 8
   

                        |
| 87 | 8, 1, 2, 3, 4 | mat2pmatbas 20531 |
. . . . . . . 8
 
                       |
| 88 | 59, 62, 86, 87 | syl3anc 1326 |
. . . . . . 7
   

                                |
| 89 | 26, 5 | ringcl 18561 |
. . . . . . 7
  
        
              
 
                      |
| 90 | 39, 57, 88, 89 | syl3anc 1326 |
. . . . . 6
   

                      
                 |
| 91 | 90 | ralrimiva 2966 |
. . . . 5
    
                      
                 |
| 92 | | oveq1 6657 |
. . . . . 6
 
             |
| 93 | | oveq1 6657 |
. . . . . . . 8
       |
| 94 | 93 | fveq2d 6195 |
. . . . . . 7
               |
| 95 | 94 | fveq2d 6195 |
. . . . . 6
                       |
| 96 | 92, 95 | oveq12d 6668 |
. . . . 5
       
                 
             |
| 97 | | oveq1 6657 |
. . . . . 6
   
               |
| 98 | | oveq1 6657 |
. . . . . . . 8
           |
| 99 | 98 | fveq2d 6195 |
. . . . . . 7
                   |
| 100 | 99 | fveq2d 6195 |
. . . . . 6
                           |
| 101 | 97, 100 | oveq12d 6668 |
. . . . 5
         
                   
               |
| 102 | | oveq1 6657 |
. . . . . 6
 
             |
| 103 | | oveq1 6657 |
. . . . . . . 8
       |
| 104 | 103 | fveq2d 6195 |
. . . . . . 7
               |
| 105 | 104 | fveq2d 6195 |
. . . . . 6
                       |
| 106 | 102, 105 | oveq12d 6668 |
. . . . 5
       
                 
             |
| 107 | | oveq1 6657 |
. . . . . 6
   
               |
| 108 | | oveq1 6657 |
. . . . . . . 8
           |
| 109 | 108 | fveq2d 6195 |
. . . . . . 7
                   |
| 110 | 109 | fveq2d 6195 |
. . . . . 6
                           |
| 111 | 107, 110 | oveq12d 6668 |
. . . . 5
         
                   
               |
| 112 | 26, 34, 6, 37, 91, 96, 101, 106, 111 | telgsumfz 18387 |
. . . 4
    
         g             
                   
                       
                   
                |
| 113 | 25, 112 | eqtrd 2656 |
. . 3
    
         g             
                   
                   
                   
                |
| 114 | 113 | oveq1d 6665 |
. 2
    
          g                            
                          
                                      
                   
                       
                                |
| 115 | 55, 10 | mulg1 17548 |
. . . . . . . 8
        
            |
| 116 | 52, 115 | syl 17 |
. . . . . . 7
 
 
           |
| 117 | 116 | adantr 481 |
. . . . . 6
    
                    |
| 118 | | 1cnd 10056 |
. . . . . . . . 9
    
          |
| 119 | 118 | subidd 10380 |
. . . . . . . 8
    
            |
| 120 | 119 | fveq2d 6195 |
. . . . . . 7
    
                    |
| 121 | 120 | fveq2d 6195 |
. . . . . 6
    
                            |
| 122 | 117, 121 | oveq12d 6668 |
. . . . 5
    
                                          |
| 123 | 72 | ad2antrl 764 |
. . . . . . . . 9
    
          |
| 124 | 123, 118 | pncand 10393 |
. . . . . . . 8
    
              |
| 125 | 124 | fveq2d 6195 |
. . . . . . 7
    
                      |
| 126 | 125 | fveq2d 6195 |
. . . . . 6
    
                              |
| 127 | 126 | oveq2d 6666 |
. . . . 5
    
                                 
                |
| 128 | 122, 127 | oveq12d 6668 |
. . . 4
    
          
                   
                                     
                 |
| 129 | 128 | oveq1d 6665 |
. . 3
    
                
                   
                       
                                                 
                             
                           |
| 130 | | ringgrp 18552 |
. . . . . 6

  |
| 131 | 31, 130 | syl 17 |
. . . . 5
 
   |
| 132 | 131 | adantr 481 |
. . . 4
    
          |
| 133 | | nnnn0 11299 |
. . . . . . . . 9
   |
| 134 | | 0elfz 12436 |
. . . . . . . . 9

      |
| 135 | 133, 134 | syl 17 |
. . . . . . . 8
       |
| 136 | 135 | ad2antrl 764 |
. . . . . . 7
    
              |
| 137 | 65, 136 | ffvelrnd 6360 |
. . . . . 6
    
              |
| 138 | 8, 1, 2, 3, 4 | mat2pmatbas 20531 |
. . . . . 6
 
                   |
| 139 | 58, 61, 137, 138 | syl3anc 1326 |
. . . . 5
    
                      |
| 140 | 26, 5 | ringcl 18561 |
. . . . 5
         
            
                    |
| 141 | 38, 53, 139, 140 | syl3anc 1326 |
. . . 4
    
                            |
| 142 | 45, 47 | syl 17 |
. . . . . 6
    
        mulGrp  Mgm |
| 143 | | simprl 794 |
. . . . . . 7
    
          |
| 144 | 143 | peano2nnd 11037 |
. . . . . 6
    
            |
| 145 | 55, 10 | mulgnncl 17556 |
. . . . . 6
  mulGrp  Mgm                          |
| 146 | 142, 144,
53, 145 | syl3anc 1326 |
. . . . 5
    
                      |
| 147 | | nn0fz0 12437 |
. . . . . . . . 9

      |
| 148 | 133, 147 | sylib 208 |
. . . . . . . 8
       |
| 149 | 148 | ad2antrl 764 |
. . . . . . 7
    
              |
| 150 | 65, 149 | ffvelrnd 6360 |
. . . . . 6
    
              |
| 151 | 8, 1, 2, 3, 4 | mat2pmatbas 20531 |
. . . . . 6
 
                   |
| 152 | 58, 61, 150, 151 | syl3anc 1326 |
. . . . 5
    
                      |
| 153 | 26, 5 | ringcl 18561 |
. . . . 5
    
        
            
   
                    |
| 154 | 38, 146, 152, 153 | syl3anc 1326 |
. . . 4
    
                                |
| 155 | 26, 11, 6, 7 | grpnpncan0 17511 |
. . . 4
                             
                                       
                   
                               |
| 156 | 132, 141,
154, 155 | syl12anc 1324 |
. . 3
    
              
                 
                   
                               |
| 157 | 129, 156 | eqtrd 2656 |
. 2
    
                
                   
                       
                               |
| 158 | 12, 114, 157 | 3eqtrd 2660 |
1
    
         g 
 
             |